Microbiomul oral și intestinal în cancerul gastric: rolul bacteriilor producătoare de lactat și al transmiterii oral-intestinale

Un studiu amplu bazat pe metagenomică shotgun, realizat pe cohorte multiple și publicat în Cell Reports Medicine a analizat relația dintre microbiomul oral și intestinal și cancerul gastric, iar cercetarea arată că bacteriile orale, în special cele producătoare de lactat, joacă un rol important în patogeneza bolii.

Idei principale

• Au fost identificate 28 de specii bacteriene intestinale asociate cu cancerul gastric.
• Majoritatea bacteriilor crescute în cancer provin din microbiomul oral.
• Speciile de tip Streptococcus și Lactobacillus sunt dominante.
• Transmiterea oral–intestinală a bacteriilor a fost confirmată la nivel de tulpină.
• Metabolismul lactatului este semnificativ crescut în cancerul gastric.
• Modelele de inteligență artificială bazate pe microbiom au avut acuratețe ridicată în predicția bolii.

Context

Cancerul gastric rămâne una dintre principalele cauze de mortalitate oncologică la nivel global, în special în Asia de Est. Deși infecția cu Helicobacter pylori este un factor de risc major, doar o mică proporție dintre persoanele infectate dezvoltă boala, sugerând implicarea altor factori biologici.

În ultimii ani, atenția s-a îndreptat către microbiomul gastric și intestinal. Studii anterioare au evidențiat acumularea bacteriilor producătoare de acid lactic, precum Streptococcus și Lactobacillus, în țesuturile tumorale gastrice, sugerând un rol activ al acestora în carcinogeneză.

Despre studiu

Design și populație

Studiul a inclus 317 participanți din două cohorte independente, cu validare într-o a treia cohortă. Au fost analizate 404 probe biologice:

• 312 probe de materii fecale
• 92 probe de salivă

Dintre aceștia, 87 pacienți au avut probe pereche (salivă și materii fecale), permițând analiza transmiterii bacteriene între cavitatea orală și intestin.

 

Metodologie

• Secvențiere metagenomică shotgun de înaltă rezoluție
• Analize comparative între cancer gastric și gastrită cronică
• Analiză la nivel de specie și tulpină bacteriană
• Modele de învățare automată pentru predicția bolii

Rezultate

Specii bacteriene asociate cancerului gastric

Au fost identificate 28 de specii intestinale diferențiale:

• 23 specii crescute în cancer gastric
• 5 specii reduse (inclusiv bacterii benefice precum Bacteroides ovatus)

Dintre acestea:

• 20 specii provin din microbiomul oral
• 8 aparțin genului Streptococcus
• multiple specii aparțin bacteriilor producătoare de acid lactic

Specia cu cea mai puternică asociere a fost Streptococcus anginosus.

 

Microbiomul oral vs. intestinal

Rezultatele au evidențiat diferențe importante:

• În salivă: majoritatea speciilor asociate cancerului sunt reduse
• În intestin: majoritatea speciilor asociate cancerului sunt crescute

Acest contrast sugerează un proces de selecție și colonizare diferențiată în mediul intestinal.

 

Transmiterea oral–intestinală

Analiza la nivel de tulpină a confirmat originea orală a bacteriilor intestinale:

• 42–83% dintre probele pereche au avut similaritate genetică foarte mare (popANI >0.999)
• <3% similaritate între indivizi diferiți

Aceste date demonstrează transferul direct al bacteriilor din cavitatea orală către intestin.

 

Rețele bacteriene și interacțiuni

Speciile asociate cancerului gastric au prezentat:

• Interacțiuni mai frecvente și mai puternice
• Formarea unor rețele bacteriene complexe
• Asocieri între Streptococcus, Lactobacillus și alte bacterii producătoare de acid lactic

Aceste rețele sugerează o cooperare microbiană în dezvoltarea bolii.

 

Metabolismul lactatului

Analiza funcțională a evidențiat:

• Creșterea semnificativă a fermentației lactice
• Activarea ambelor căi:
  • Fermentație homolactică
  • Fermentație heterolactică
• Creșterea enzimelor cheie:
  • Lactat dehidrogenază
  • Fosfoketolază

Aceste modificări sugerează producție crescută de lactat în mediul intestinal.

 

Performanța modelelor predictive

Modelele bazate pe microbiom au demonstrat:

• aria de sub curbă până la 0,85 pentru probe fecale
• aria de sub curbă până la 0,87 pentru probe salivare
• Acuratețe de aproximativ 80–82%

Aceste rezultate indică potențialul utilizării microbiomului ca biomarker non-invaziv.

 

Interpretare

Rezultatele susțin existența unui ax biologic complex oral–stomac–intestin, în care bacteriile orale pot coloniza tractul digestiv și contribui la carcinogeneză.

Se propune un model în două etape:

• Inițiere: infecția cu Helicobacter pylori modifică mediul gastric
• Promovare: bacteriile producătoare de lactat colonizează și amplifică procesul tumoral

Lactatul produs de aceste bacterii poate:

 

• Acidifica microambientul tumoral
• Stimula angiogeneza
• Modula răspunsul imun
• Favoriza invazia tumorală

Implicații clinice

• Identificarea microbiomului ca biomarker pentru screening
• Posibilitatea dezvoltării terapiilor țintite asupra microbiomului
• Importanța sănătății orale în prevenția cancerului gastric
• Necesitatea studiilor longitudinale pentru stabilirea cauzalității

Limitări

• Majoritatea pacienților au fost Helicobacter pylori negativi
• Lipsa evaluării sănătății orale
• Dimensiune relativ mică a eșantionului salivar
• Design transversal – nu permite inferențe cauzale

Concluzii

Acest studiu evidențiază rolul central al bacteriilor orale, în special al celor producătoare de acid lactic, în patogeneza cancerului gastric. Transmiterea oral–intestinală și metabolismul lactatului par a fi mecanisme cheie, oferind noi direcții pentru diagnostic și tratament.